شناسایی پل مغناطیسی بین دو کهکشان برای نخستین بار

فیزیک‌دانان به‌تازگی شواهدی از یک پل مغناطیسی غول‌پیکر که با یک پل گسترده بین کهکشانی در ارتباط است، به دست آورده‌اند. این پل بین‌ کهکشانی که دو کهکشان همسایه‌ی راه شیری را به یکدیگر متصل کرده است، «پل ماژلانی» نام دارد و از مقادیر عظیم گاز طبیعی ساخته شده است و گستردگی آن به ۷۵ هزار سال نوری می‌رسد. پل ماژلانی، دو کهکشان ابر ماژلانی بزرگ و ابر ماژلانی کوچک را به یکدیگر متصل کرده است. این دو، کهکشان‌های اقماری راه شیری به شمار می‌روند.

پیش‌تر پژوهشگران پیش‌بینی کرده بودند که در این پل بین کهکشانی، میدان مغناطیسی وجود دارد؛ اما با این وجود آن‌ها شواهدی از این میدان در اختیار نداشتند. چند روز پیش، این افراد بالاخره تأیید کردند که توانسته‌اند نخستین شواهد از این میدان مغناطیسی را به دست آورند؛ این کشف مهم به ما کمک می‌کند تا درک بهتری از چگونگی به وجود آمدن این پل‌های عظیم بین کهکشانی داشته باشیم.

جِین کاچمارک، پژوهشگر ارشد این پروژه از دانشگاه سیدنی، در خصوص کشف صورت گرفته این‌چنین می‌گوید:

ما در این ناحیه نشانه‌هایی کشف کرده بودیم که وجود یک میدان مغناطیسی را تأیید می‌کردند؛ اما متأسفانه تا به این لحظه کسی موفق نشده بود آن را به‌صورت غیر مستقیم مشاهده کند.

کهکشان‌های ابر ماژلانی بزرگ و ابر ماژلانی کوچک که از کهکشان‌های اقماری راه شیری هستند، به ترتیب در فاصله ۱۶۰ هزار سال نوری و ۲۰۰ هزار سال نوری از زمین قرار گرفته‌اند و می‌توان آن‌ها را در آسمان نیم‌کره جنوبی زمین با چشم غیر مسلح نیز مشاهده کرد. پژوهشگران مدت‌زمان زیادی است که می‌دانند بین این دو کهکشان یک پل وجود دارد و چند ستاره نیز درون آن قرار گرفته‌اند؛ اما تا به امروز دانش آن‌ها درباره میدان مغناطیسی موجود در این پل، بسیار اندک بود.

گروهی که موفق به کشف این میدان مغناطیسی شده‌اند، نشان دادند که قدرت میدان مغناطیسی موجود در پل ماژلانی، حدود یک میلیونم قدرت سپر مغناطیسی محافظ زمین است و می‌تواند سرنخ‌هایی از چگونگی شکل‌گیری میدان مغناطیسی زمین، در اختیار دانشمندان بگذارد. دانشمندان می‌گویند دو راه برای شکل‌گیری این میدان مغناطیسی وجود دارد؛ نخست این‌که میدان مغناطیسی مذکور، پس از شکل‌گیری ساختار اصلی پل به وجود آمده است یا این‌که از کهکشان‌های کوتوله‌ای که در گذشته‌های دور با یکدیگر ترکیب شده‌اند و بخشی از ساختار پل را به وجود آورده‌اند، به بیرون رانده شده است.

اگر وجود یک پل مغناطیسی بین ستاره‌ها برای شما تخیلی به نظر می‌رسد؛ باید این موضوع را بدانید که بیشتر بخش‌های فضا، از شکل‌های مختلف میدان‌های مغناطیسی ساخته شده است. برایان گانسلر از دانشگاه تورنتو که یکی از پژوهشگران این پروژه است، در خصوص وجود میدان مغناطیسی در کهکشان‌ها می‌گوید:

نه‌تنها تمام کهکشان‌ها مغناطیسی هستند؛ بلکه رشته‌های باریکی که بین آن‌ها وجود دارد نیز خاصیت مغناطیسی دارند. در واقع به هر کجای آسمان که می‌نگریم، مغناطیس را مشاهده می‌کنیم.

دانشمندان در گذشته نیز برای بررسی و مطالعه این ساختار عظیم، تلاش‌های بسیاری داشته‌اند و حتی به دنبال کشف این میدان مغناطیسی بوده‌اند؛ اما این میدان‌های مغناطیسی را می‌توان تنها به‌صورت غیر مستقیم و از طریق اثری که بر دیگر ساختارهای فضا می‌گذارند، مشاهده کرد. به‌عنوان مثال در این مورد خاص، دانشمندان از سیگنال‌های رادیویی دریافت شده از صدها کهکشان بسیار دور استفاده کرده‌اند تا بتوانند وجود میدان مغناطیسی را در پل ماژلانی تشخیص دهند. سیگنال‌های رادیویی را می‌توان به امواجی که روی آب‌های راکد ایجاد می‌شوند تشبیه کرد؛ با این تفاوت که آن‌ها روی صفحه‌ای خاص در فضا ارتعاش می‌کنند. وقتی که این سیگنال‌ها از میان میدان مغناطیسی عبور می‌کنند، صفحه‌ای که روی آن ارتعاش می‌کردند دچار چرخش می‌شود و همین اتفاق به ستاره‌شناسان اجازه می‌دهد که بتوانند قدرت و جهت میدان را اندازه‌گیری کنند.

جِین کاچمارک در این خصوص می‌گوید:

تابش‌های رادیویی که از کهکشان‌های دوردست ساطع می‌شوند، همچون نورهای گذرایی هستند که از میان پل ماژلانی عبور می‌کنند؛ اما میدان مغناطیسی موجود در این پل باعث شد که قطبش سیگنال رادیویی تغییر کند. چگونگی تغییر این نور قطبی شده به ما نشان داد که در این ناحیه خاص، میدان مغناطیسی وجود دارد.

اکنون که این میدان مغناطیسی کشف شده است، دانشمندان می‌توانند به چگونگی تشکیل آن پی ببرند؛ همچنین می‌توانند تأثیرات این میدان مغناطیسی بر ابرهای ماژلانی کوچک و بزرگ را بررسی کنند. جِین کاچمارک در این خصوص می‌گوید:

ابرهای ماژلانی بزرگ و کوچک، نزدیک‌ترین همسایگان کهکشانی ما هستند؛ بنابراین پی بردن به این موضوع که این دو کهکشان چگونه تکامل یافته‌اند، می‌تواند به ما کمک کند چگونگی تکامل کهکشان خود را نیز بهتر درک کنیم. این را در نظر داشته باشید که میدان‌های مغناطیسی، نقشی کلیدی در تکامل کهکشان‌ها ایفا می‌کنند و محیط مغناطیسی آن‌ها نیز یکی از رازهای ستاره‌شناسی است و تاکنون پاسخی برای آن‌ها نیافته‌ایم.

در انتها باید بگوییم که کشف این میدان مغناطیسی، بخشی از یک پروژه بزرگ‌تر با هدف نقشه‌برداری از تمام میدان‌های مغناطیس موجود در عالم است. نتایج این پژوهش‌ها در نشریه Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده است؛ همچنین می‌توانید برای مطالعه متن کامل پژوهش‌هایی صورت گرفته، به پایگاه arXiv.org مراجعه کنید.